汽车环境的宽工作电压要求、大瞬变电压以及大温度漂移等因素共同作用下，电子系统面临着严酷的条件，本文介绍如何在性能要求变得愈加苛刻的条件下，设计多个电源电压以满足汽车电子系统不同部分的要求。

    目前生产的大多数中高档汽车都配置了基于dvd的gps导航系统作为标准设备(图1)。然而可以证实，如果想设计一个用于控制此类系统内不同电压轨的电源，其复杂程度丝毫不亚于设计笔记本电脑用的电源系统。一个标准的汽车导航系统有可能具有6个或更多的电源，包括8v、5v、3.3v、2.5v、1.5v和1.2v。8v电源用于给使光盘旋转的dvd电机供电；这常常需要高达2a的峰值电流。5v和3.3v电源轨通常为系统总线，一般要求各提供2a～3a的电流。2.5v电源轨用于存储器和i/o，因此输送1a～2a的电流便足够了。1.5v和1.2v电源轨分别用于提供cpu内核和dsp内核电压。这两个电源轨的功率电平一般均在3w～5w之间。

    图1:大多数中高档汽车都配置了基于dvd的gps导航系统作为标准设备。

    同时，随着这些系统中组件数目的增加，可用空间日渐狭小。因此，鉴于所有的实际散热器都很庞大以致于安装不便，出于对空间限制以及工作温度范围要求的考虑，转换效率的重要性变得更加突出。在低输出电压以及高于几百毫安的中等电流电平条件下，简单地采用一个线性稳压器来生成这些系统电压已不再可行。因此，在过去的几年里，主要由于散热方面的限制，开关稳压器一直在逐步取代线性稳压器。开关电源的优点包括较高的效率和较小的占位面积，这使得复杂度的增加以及emi问题变得不那么重要。

    如果考虑汽车导航系统中的开关稳压器限制条件，则其将需要拥有下列特点和特性：

    宽输入工作范围

    在一个宽负载范围内具有良好的效率

    在正常操作、待机和停机状态下具有低静态电流

    低热阻

    最低的噪声和emi辐射

    让我们较详细地研究一下这些基本能力：

    1. 宽输入工作范围

    任何开关稳压器都需要被规定在一个3v～60v的宽输入电压范围内工作，以确保可满足"冷车发动" 和"负载突降" 的条件。它还具有使这些汽车系统能够在14v或42v电压条件下运行的额外优点。而且，60v的额定电压还为通常被箝位于36v～40v的14v系统提供了一个良好的裕度。另外，60v的额定电压还使得该器件能够应用于未来的42v系统。这就意味着一款现今为14v系统所做的设计可以针对42v系统的要求轻而易举地升级，而无需进行任何重大的重新设计工作。

    2. 效率

    在大多数汽车系统中，在一个宽负载范围内实现高效功率转换是必不可少的。例如，在10ma 至2.5a的负载范围内，一个5v输出的功率转换效率被要求达到85% 左右。在高电流条件下，内部开关需要具有良好的饱和，通常在3a电流时为0.1ω。为了改善轻负载效率，需减小驱动电流或使其与负载电流成比例。而且，用于内部控制电路的功率可以通过一个偏置引脚来提供，该偏置引脚可由输出来供电。这得益于一个降压型转换器的功率转换效率。由于该偏置电流吸收自输出(而不是输入)，因而使得控制电路所需的输入电源电流有所减小，降幅为输出与输入电压之比。例如，一个于3.3v时的100μa输出电流只要求于12v时的30μa平均输入电流。这最大限度地减小了控制电路所需的输入电流，并且提高了轻负载时的效率水平。

    表1：高电压、低静态电流降压型dc/dc转换器

    3. 低静态电流

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